探究太阳能光伏发电技术的应用

齐闯

摘要：随着新能源技术逐渐进入人们的视线，太阳能发电技术得到了广泛的应用和推广。太阳能是一种无污染且持续不断的新型能源，能够熟练掌握并使用太阳能对人类的发展至关重要。本文主要结合太阳能光伏发电技术展开分析，了解其中需要注意的技术要点；最后还分析了太阳能发电技术的趋势，希望能够为该技术的发展做出一定的贡献。

关键词：太阳能；发电；光伏发电；技术

如今，世界经济的发展已经进入一定的阶段，人们对于能源的需求也在不断随之扩大，传统的不可再生能源一方面会造成环境污染，另一方面来说其开采难度也越来越大，寻找新的能源模式已经成为必须。因此，对新能源的研发和应用是我们这一时期的重点和难点，其开发情况、应用水平，将直接决定着我们未来的发展。在多种清洁能源之中，太阳能因其独特的特点一直备受关注，如何有效的利用和转变太阳能，并在当前的基础上持续提升能源利用效率，一直是专业研究人员持续关注的课题。相比于传统能源，太阳能不仅无污染，更是取之不尽，所以自1839年开始，就开始了关于太阳能的研究，其应用模式也从最开始的直接利用，到现在的光伏发电应用，人们对太阳能的应用范围越来越广，发电成本也随之不断降低。

一、光伏发电技术论述

（一）太阳能电池技术

众所周知，电能是不可储存的，而太阳能电池技术的应用，则将太阳能发出的电以化学能的形式储存起来，待到需要的时候进行使用，这一技术的推广是太阳能发电技术普及的重要节点。就目前的发展情况来看，太阳能电池的种类是比较多的，多元化合物、硅质电池等都是应用比较广泛的太阳能蓄电池，随着人们对电池技术的研究，电池的电能转化率也在不断的提高，如今已经达到93%甚至更高。太阳能发电技术的原理是硅体材料的光反应原理，因目前并未实现技术的突破，因此原材料和相应设备的制造成本仍然居高不下；其次，发电的转化效率不高也是亟需解决的问题，如何提升转换效率也是目前主要的研究方向。

（二）光伏阵列最大功率点跟踪技术

太阳能经光伏设备之后，可直接转换成电能，这也是光伏技术受到人们广泛关注的重要原因。但光伏设备受到光照强度的不同、周边温湿度等环境的变化，都有可能影响到发电的效率，从而影响发电效果，使光伏列阵呈一定的非线性特征。为解决这一问题，可在系统内部尽可能的输出最大功率，以保证系统的输出平衡，而这一操作则需要最大功率点跟踪技术。这一技术也就是人们所说的MPPT技术，MPPT技术采用的控制方法不同，所引起的控制效果也存在差异。因光伏组件对于光照强度、角度等信息十分敏感，因此可以在MPPT技术中融入较为敏感的光伏控制技术，一方面能够对光伏发电过程进行有效的监控和管理，同时还能结合外界环境的变化做出调整，保证整个光伏列阵工作于高功率状态工作。

（三）聚光光伏技术

太阳光在照射过程中具有一定的分散性，这一过程也会造成一定的能量损耗。对于光伏发电过程而言也是影响发电效率的重要影响因素。因此，要想提高发电效率，也可从提高转化率的角度出发，即通过提高太阳照射密度的方式来提高发电效率。就目前发电技术来看，聚光光伏技术是解决这一问题最为有效的技术。聚光光伏也叫CPV，是目前光能转化效率较高的一项技术，将其应用于光伏发电领域，不仅占地面积少，且几乎不需要使用其他类型的资源，随着应用规模不断扩大，整个光伏项目的成本也会随之降低，具有很好的应用前景。相比于传统的晶体硅电池技术，CPV的发展前景更为广阔，也是下一代主要发展的技术类型。

（四）孤岛效应检测技术

除了光伏发电应用技术之外，对发电设备的检测也十分的重要。孤岛效应检测技术就是一种对光伏个体设备进行检测的重要技术，通过该项技术能够了解设备的运行情况，从而保证整个光伏发电系统的安全性。光伏发电完成并网之后，对发电造成影响的各种内外部因素均由可能影响电网的整体运行安全，因此对整个发电过程进行检测也是保证电力系统安全的重要方法。孤岛效应检测技术是目前应用于电力监测的一项先进的技术，通过该项技术能够对故障进行定位，并能够实现数据的实时传递。

二、太阳能光伏发电技术的实际应用

（一）独立光伏发电系统

独立式光伏发电系统指的是系统完成发电之后不与电网相连，直接向外部供电。这种发电模式一般应用偏远的用电地区，整个系统也呈一定的独立性。但也证实因为系统的独立性，使其受到外界干扰较大，系统的稳定性不强，为很好的解决这一问题，可通过添加储存设备加强光伏系统的稳定性。

（二）混合光伏发电系统

作为新能源的一种，太阳能获得了人们的广泛关注，同时其他新能源模式也在大力发展，例如光热技术、风电技术等。人们在发展光伏技术的同时，发现某些地区同时适合发展其他新能源模式，实现新能源混合发电。混合光伏发电系统的应用，一方面能够提高能源的应用效率，实现综合效益的全面提升；另一方面也能保证系统的稳定性，相对于独立光伏发电系统而言，混合系统融入了新的发电模式，还能够实现综合发电模式的互补，这也是未来重要的发展和应用方向。

（三）并网光伏发电系统

与其他光伏发电系统不同，并网发电系统是将光伏发电系统并入国家电网，通过电网为需要用电的用户提供电能。一般系统在并网之前会优先满足自用，多余的电量才会输出到电网，因此整个系统的灵活性是比较强的。与孤岛系统和混合发电系统相比，并网系统直接与电网相连，不需要配置相应的电量储存系统，发电成本相对较低，加之近些年光伏技术和材料制备技术的进步，进一步降低的光伏系统的发电成本，也促进了并网发电系统的进一步发展。

（四）光伏建筑一体化

光伏墙技术也是目前十分流行的发展方向，将光伏设备与建筑物融于一体，通过建筑外墙进行光伏发电满足建筑日常用电需求，目前比较流行的概念有建筑结合型和建筑集成型两种。随着我国城市化进程的不断推进，各种高层建筑拔地而起，对于电能能源的需求也在随之增加，而在高层建筑外墙敷设光伏发电板则是解决建筑用电需求的一种很好的方式，这种发电模式也获得了广泛的应用。

三、结论

在经济发展的推动之下，推动者人们向着新能源应用领域不断发展。早期人们为了发展经济，导致大量的生态被破坏，随着人们环保意识的觉醒，人们了解到发展新能源的重要性。作为清洁能源的一种，太阳能技术的发展已经逐渐趋于成熟，但要想更好的应用还需进一步推广，我们应以实际应用为基础，对其展开更加深入的研究，不断在实践中进行创新和加强。

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